ЭЛЕКТРОПРИВОД Российский патент 1997 года по МПК H02K7/10 

Изобретение относится к прямоходным механизмам и может быть использовано, например, в качестве привода запорной арматуры.

Известен электропривод (патент США N 3691858, кл. F 16 H 27/02, 1970), содержащий электродвигатель с полым валом ротора, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, состоящий из ходового винта, проходящего внутри этого вала, и гайки, сочлененной с полым валом ротора с возможностью поворота на некоторый угол, ограниченный упорами, причем по обе стороны гайки установлены тарельчатые пружины, демпфирующие ударную осевую нагрузку и предохраняющие винтовой преобразователь от заклинивания.

Недостатком известного электропривода является его конструктивная сложность, повышенные габариты и невысокая надежность, вследствие отсутствия устройств, отключающих электродвигатель от источника питания при осевых усилиях на штоке, превышающих допустимые.

Наиболее близким к изобретению является электропривод по авт. св. СССР N 1667198, кл. H 02 K 7/10, содержащий электродвигатель с полым валом ротора, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, состоящий из гайки и ходового винта, защищенного за пределами корпуса герметичным кожухом, пружины и путевой выключатель, с помощью которых осуществляется торможение и отключение электродвигателя при достижении винтом любого из конечных положений.

Достоинством указанного электропривода является защищенность ходового винта от вредного влияния окружающей среды и механических воздействий, а также возможность демпфирования осевых усилий и отключения электродвигателя в конце рабочего хода винта.

Недостатком известного устройства является его невысокая надежность вследствие незащищенности электропривода от перегрузки в рабочем режиме перемещения винта из одного крайнего положения в другое.

Задачей изобретения является создание электропривода, обладающего повышенной надежностью.

Это достигается тем, что в электроприводе, содержащем электродвигатель, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, состоящий из гайки и ходового винта, защищенного за пределами корпуса герметичным защитным кожухом, пружины и путевой выключатель с нажимным кулачком, указанный защитный кожух выполнен в виде спиралевидного гофра, выходной конец ходового винта снабжен наконечником, установленным с возможностью осевого перемещения относительно винта, между наконечником и винтом размещены пружины и путевой выключатель с нажимным кулачком, причем выключатель жестко сочленен с ходовым винтом, нажимный кулачок с наконечником, а проводники информационной электрической цепи путевого выключателя размещены на дне канавки гофра.

На чертеже изображен предлагаемый электропривод (продольный разрез).

Электропривод представляет собой совмещенную конструкцию электродвигателя, винтового преобразователя вращательного движения в поступательное, защитного кожуха винта и устройства защиты от перегрузки.

Электродвигатель состоит из статора 1 и ротора 2, размещенного на полом валу 3, установленном в подшипниковых щитах 4 и 5. Полый вал 3 сочленен с гайкой 6, образующей совместно с ходовым винтом 7 винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное. Ходовой винт 7 за пределами корпуса электродвигателя защищен спиралевидным гофром 8, один край которого присоединен к концу ходового винта 7, другой к щиту 5. Конец винта 7 сочленен с наконечником 9 с возможностью его осевого перемещения относительно винта. Между ходовым винтом 7 и наконечником 9 размещены пружины 10 (например, тарельчатые) и путевой выключатель 11 с нажимным кулачком 12, причем корпус путевого выключателя 11 жестко сочленен с ходовым винтом 7, а нажимный кулачок 12 жестко соединен с наконечником 9. Проводники 13 информационной электрической цепи, соединяющие путевой выключатель 11 с коробкой выводов электропривода (на чертеже не показана), уложены на дне канавки спиралевидного гофра 8.

Электропривод работает следующим образом. При подаче напряжения на электродвигатель его ротор 2 совместно с полым валом 3 и гайкой 6 начинают вращаться. Ходовой винт 7 совместно с наконечником 9 перемещаются в ту или иную сторону в зависимости от направления вращения ротора. Осевое усилие, развиваемое электроприводом, подается на приемник (например, исполнительный орган запорной арматуры, непосредственно сочлененный с наконечником 9) посредством пружин 10, расположенных между винтом 7 и наконечником 9. Пружины 10 без деформации обеспечивают передачу номинального усилия на приемник за счет предварительного сжатия. Движение ходового винта 7 в ту или другую сторону сопровождается либо растяжением, либо сжатием спиралевидного гофра 8. При этом проводники 13 информационной электрической цепи путевого выключателя 11, не испытывая сколько-нибудь существенных деформаций, сохраняют свое неизменное положение на дне канавки спиралевидного гофра 8.

При достижении ходовым винтом 7 одного из своих крайних положений (соответствующих, например, фиксированному состоянию запорной арматуры "открыто" или "закрыто") наконечник 9, сочлененный с исполнительным органом нагрузки, прекращает свое перемещение. Ходовой же винт 7, продолжая свое движение и развивая усилие, превышающее номинальное, сжимает пружины 10, уменьшая расстояние между ходовым винтом 7 и наконечником 9. При этом кулачок 12, воздействуя на путевой выключатель 11, приводит к отключению электродвигателя от источника питания.

Отключение электродвигателя и торможение ротора осуществляется не только при достижении ходовым винтом 7 своих конечных положений (соответствующих, например, тому или иному конечному состоянию запорной арматуры), но и в любых, отличных от рабочего режимах (например, при заклинивании запорной арматуры), когда усилие на ходовой винт 7 превышает номинальное.

Поэтому наконечник 9 в сочетании с пружинами 10, путевым выключателем 11 и кулачком 12 может рассматриваться как устройство защиты электропривода от перегрузки.

Во всех режимах работы электропривода проводники 13 сигнальной электрической цепи путевого выключателя 11, находящиеся на дне канавки защитного гофра 8, надежно защищены от возможных механических повреждений.

Таким образом, предлагаемый электропривод, сохраняя достоинства прототипа, обладает по сравнению с ним существенно большей надежностью.

Использование: в электромеханических исполнительных механизмах. Сущность изобретения: электропривод представляет собой совмещенную конструкцию электродвигателя, винтового преобразователя вращательного движения в поступательное (ВП) и защитного кожуха винта. Ходовой винт ВП снабжен наконечником 9, установленным с возможностью осевого перемещения относительно винта 7, пружинами 10 и путевым выключателем 11 с нажимным кулачком 12, размещенными между винтом 7 и наконечником 9. Защитный кожух винта выполнен в виде спиралевидного гофра 8, проводники 13 электрической информационной цепи путевого выключателя размещены на дне канавки гофра. Конструкция обладает повышенной надежностью. 1 ил.

Электропривод, содержащий электродвигатель, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, состоящий из гайки и ходового винта, защищенного за пределами корпуса герметичным кожухом, пружины и путевой выключатель с нажимным кулачком, отличающийся тем, что защитный кожух выполнен в виде спиралевидного гофра, ходовой винт снабжен наконечником, установленным на выходном конце с возможностью осевого перемещения относительно винта, между наконечником и винтом размещены пружины и путевой выключатель с нажимным кулачком, причем выключатель жестко сочленен с ходовым винтом, нажимной кулачок с наконечником, а проводники информационной электрической цепи путевого выключателя размещены на дне канавки гофра.